8/19/2019 Trabalho de Mineralogia - Geminação, Solução Sólida e Exsolução

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UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA- UFBA

GEOFÍSICA

JONATHAS OLIVEIRA CONCEIÇÃO

PESQUISA BIBLIOGRÁFICA

GEMINAÇÃO, SOLUÇÃO SÓLIDA E EXSOLUÇÃO.

Salvador

2016

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JONATHAS OLIVEIRA CONCEIÇÃO

PESQUISA BIBLIOGRÁFICAGEMINAÇÃO, SOLUÇÃO SÓLIDA E EXSOLUÇÃO.

Salvador2016

Pesquisa sobre Geminação,

Solução Sólida e Exsolução, dadisciplina Mineralogia e

Petrologia, ministrada pelo

 professor Manoel Jeronimo

Moreira Cruz, no 2º semestre de

Geofísica.

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Geminação

Definição: 

As maclas ou geminações constituem um tipo específico de imperfeição estrutural dos cristais.

São consequência da simetria da estrutura interna destes. Pode ainda ser definida como um

edifício cristalino não homogêneo, constituído por duas ou mais porções homogêneas da mesma

espécie cristalina, justapostas de acordo com leis bem definidas.

Cada indivíduo da macla deve ter uma orientação que resulte da de outro, mediante operações

de simetria cristalograficamente possíveis.

Tipos:

  Macla simples: compreende apenas duas partes homogêneas.

  Macla múltipla ou repetida: constituída por mais de duas partes homogêneas.

  Macla complexa ou compósita: quando se definem duas ou mais leis de macla distintas.

  Macla de contato ou justaposição: quando é possível definir um plano de composição.

  Macla de penetração: constituída por indivíduos que se interpenetram, tendo, por isso,

uma superfície de composição irregular.

  Macla cíclica ou radial: quando planos de composição não são paralelos e os elementos

de macla irradiam de um ponto central.

Classificação: 

Quanto ao modo de formação, há três categorias principais de maclas: de crescimento, de

transformação e de deformação (ou mecânicas).

  Maclas de crescimento: são resultado da fixação de átomos ou íons na face externa do

cristal em crescimento, de tal forma que o arranjo regular da estrutura cristalina original

é interrompido. Podem ser consideradas como maclas primárias.

 

Maclas de transformação: ocorrem em cristais pré-existentes e representam maclassecundárias. Podem ser originadas quando um cristal formado a altas temperaturas

arrefece e subsequentemente rearranja a sua estrutura para uma simetria diferente da de

alta temperatura.

  Macla de deformação: constituem um outro tipo de macla secundária. Estas maclasresultam da deformação do cristal por tensão.

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Exemplos:

Geminação de Transformação: Geminação cíclica de quartzo e olivina.

Geminação de Deformação: Geminação da Calcita em resposta ao Cisalhamento.

Figura 1: Imagem retirada do livro Ciência dos Minerais, Klein & Dutrow, Pg253. 

Exemplos de Classificação de Maclas

Figura 2: Imagem retirada do livro Manual de Ciência dos Minerais, Klein e Dutrow, Pg256

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Solução Sólida 

Conceito:

Um mineral constitui uma solução sólida quando na sua estrutura existem posições atômicas

específicas que estão ocupadas, em proporções variáveis, por dois ou mais elementos (ou

grupos) químicos diferentes. Entre os fatores que determinam a extensão da solução sólida na

estrutura estão:

  O tamanho relativo dos íons, átomos ou grupos iônicos que se substituem mutuamente;

  As cargas dos íons envolvidos na substituição; e

  A temperatura a que ocorre a substituição.

Tipos:

Os três tipos principais de solução sólida são: solução sólida por substituição, intersticial e por

omissão.

  Solução sólida por substituição: os tipos mais simples de substituições iônicas são

substituições cátions-cátions ou ânions-ânions. Num composto do tipo A+X-, A+ pode

ser parcialmente ou totalmente substituído por B+.

  Solução intersticial: Entre os átomos, íons ou grupos iônicos na estrutura de um cristal

existem interstícios, normalmente considerados como vazios. Quando os íons ou átomos

estranhos à substância ocupam estes vazios falamos de uma substituição intersticial ou

solução sólida intersticial.  Solução sólida por omissão: ocorre quando um cátion de carga maior substitui dois ou

mais cátions mantendo o equilíbrio de carga. A substituição pode ocorrer apenas numa

 posição atômica, deixando outras posições vazias ou omissas.

Exemplos:

1.  Um exemplo de solução sólida por substituição completa é a olivina (Mg,Fe)2SiO4.

Mg2+ pode ser substituído, em parte ou completamente, por Fe2+.

2. 

Um exemplo de solução intersticial é o que ocorre com o berilo, cavidades em forma de

canal como expressão de vazios da estrutura cristalina.

3. 

Um exemplo de solução por omissão ocorre com a microlina (KAlSi3O8), onde o íonPb2+ substitui dois íons K +, deixando um vazio na malha.

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Exsolução 

Definição:

Processo pelo qual uma solução sólida, incialmente homogênea, se separa em dois (ou mais)

minerais distintos, sem adição ou remoção de material ao sistema. Isto significa que não há

modificação da composição global do sistema.

A exsolução ocorre quando a solução sólida passa para um estado termodinâmico, no qual as

fases dissolvidas não são solúveis entre si. Normalmente esta mudança ocorre quando o

mineral se resfria lentamente ou pela ação do metamorfismo.

Exemplos:

Um exemplo clássico de exsolução é a textura conhecida como pertita, formada pela exsolução

das fases potássica e sódica de um feldspato alcalino. Neste, em altas temperaturas, acima de

650 °C, o Na e K se substituem mutuamente na ocupação de sítios do retículo cristalino. No

entanto em temperaturas mais baixas esta substituição mútua não ocorre, ocasionando a

separação das fases e dando origem a lamelas separadas de feldspato potássico e feldspato

sódico. Neste caso a exsolução (pertita ou anti-pertita) pode dar origem a lamelas que podem

ser visíveis a olho nu ou lamelas tão pequenas que somente são visíveis ao microscópio, ou

mesmo através de estudos com difração de raio X.

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REFERÊNCIAS

<https://geologiasemrumo.wordpress.com/2015/06/06/tipos-de-geminacao-e-implicacoes-

mineralogicas> acesso em 13 de fev. 2016.

<http://www.dicionario.pro.br/index.php/Exsolu%C3%A7%C3%A3o> acessi em 13 de

fev. 2016.

<http://www.cienciadosmateriais.org/index.php?acao=exibir&cap=14&top=48> acesso

em 13 de fev. 2016.

Livro: Klein & Dutrow, Manual de Ciência dos Minerais, p 253-257.

Apostila: Gomes, Elsa Maria Carvalho. “Sabenta de Mineralogia” p 36 a 39. 

Apostila: Gomes, Elsa Maria Carvalho. “Sabenta de Mineralogia” p 119 a 123. 

Apostila: Gomes, Elsa Maria Carvalho. “Sabenta de Mineralogia” p 125.